Uno de los mayores problemas que se nos presenta al intentar desvelar los misterios del Universo es entender escalas de tiempo, tamaño o distancias imposibles para la realidad humana. Cuando decimos que algo es grande o pequeño, reciente o antiguo, cercano o lejano, debemos tener un punto de comparación. Y cuando hablamos del cosmos, nuestra compresión es muy limitada. El físico Frank Wilczek, ganador del Premio Nobel, nos recuerda que cuando éramos pequeños recurríamos a las comparaciones para entender el mundo que nos rodeaba. El alcance del mundo físico, tal como lo revela la ciencia, es algo que descubrimos cuando nos permitimos nacer de nuevo.
Esa «curiosidad de niños» es lo que nos lleva a entender que, en comparación con los estándares de la vida cotidiana, el mundo «ahí fuera» es verdaderamente gigantesco. Esa abundancia exterior es lo que sentimos intuitivamente cuando, en una noche clara, miramos hacia un cielo estrellado. Sentimos, sin necesidad de un análisis cuidadoso, que el Universo tiene distancias mucho más grandes que nuestros cuerpos y objetos, y más grandes que cualquier distancia que podamos viajar. La comprensión científica no solo apoya, sino que también expande enormemente esa sensación de inmensidad.
Frank Wilczek y su experiencia personal
En su nuevo libro, Fundamentals: Ten Keys to Reality (Fundamentos: Diez claves para entender la realidad), publicado por Penguin Press, Frank Wilczek desgrana la comprensión colectiva de los científicos del mundo físico en 10 amplios temas filosóficos. Utiliza las teorías fundamentales de la física, desde la cosmología hasta la mecánica cuántica, para replantear las ideas del espacio, el tiempo y nuestro lugar en el Universo.
La gente quiere comprender el mundo. No le preocupa saber con precisión la ley de Coulomb, pero quiere saber lo que se preguntaban los antiguos griegos: ¿Qué es el espacio? ¿Qué es el tiempo? Con base en estas necesidades, a Frank Wilczek se le ocurrieron 10 afirmaciones respaldadas por hechos muy concretos para organizar lo que sabemos.
Nacer de nuevo
El físico escribió la mayor parte del libro a principios de esta primavera, en medio de otra época tumultuosa, el comienzo de una pandemia mundial. Su nieto ya había nacido cuando diseñaba la estructura del libro. En el prefacio, Frank Wilczek escribe que vio cómo el bebé comenzaba a construir un modelo del mundo basado en sus observaciones e interacciones con el medio ambiente «con una curiosidad insaciable y pocas ideas preconcebidas».
El ganador del Premio Nobel de Física 2004 dice que los científicos pueden seguir el ejemplo de la forma en que aprenden los bebés, al construir y pulir modelos más detallados del mundo, con una perspectiva abierta e imparcial similar. Recordó momentos en los que sintió que su propia comprensión del mundo cambiaba fundamentalmente. El curso universitario sobre simetría matemática fue un ejemplo temprano. Más recientemente, el auge de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático le ha llevado a repensar qué es el conocimiento y cómo se adquiere.
«El proceso de nacer de nuevo puede ser desorientador. Pero, como un paseo en montaña rusa, también puede ser estimulante. Y trae este regalo: para los que han nacido de nuevo, en el camino de la ciencia, el mundo llega a parecerles fresco, lúcido y maravillosamente abundante», señala.
La inmensidad que hay en nosotros
El libro de Frank Wilczek ofrece una amplia oportunidad para que los lectores replanteen su visión del mundo físico. Por ejemplo, en un capítulo titulado «Hay mucho espacio», escribe que si bien el Universo es vasto, hay otra escala de vastedad en nosotros. Para ilustrar su punto, recuerda que en la escuela primaria aprendemos que las unidades estructurales básicas de la materia son los átomos y las moléculas. En términos de esas unidades, un cuerpo humano es enorme. El número de átomos en un solo cuerpo humano es aproximadamente 10 octillones, esto es 1 seguido de 28 ceros: 10.000.000.000.000.000.000000.000.000. Ese es un número mucho más allá de lo que podemos visualizar. Eso es aproximadamente 1 millón de veces la cantidad de estrellas en el Universo visible.
Abruma la intuición ordinaria, que se basa en la experiencia cotidiana, cuando nunca tenemos la oportunidad de contar tan alto. Visualizar tantos puntos individuales supera con creces la capacidad de retención de nuestro cerebro.
El mundo es grande, pero no somos pequeños. Es más cierto decir que hay mucho espacio, ya sea que aumentemos o reduzcamos la escala. Uno no debería envidiar al Universo solo porque es grande. Nosotros también somos grandes. Somos lo suficientemente grandes, específicamente, para contener el Universo exterior dentro de nuestras mentes, dice Wilczek.
Un modelo sencillo
Las multitudes dentro y fuera de nosotros no son contradictorias, pero pueden explicarse por el mismo conjunto de reglas físicas, dice.
De hecho, el Universo, en toda su diversidad, puede describirse mediante un conjunto sorprendentemente reducido de reglas, conocidas colectivamente como el Modelo Estándar de Física, aunque Wilczek prefiere llamarlo por otro nombre.
El llamado Modelo Estándar es la culminación de milenios de investigación, lo que nos permite comprender cómo funciona la materia, de manera muy completa. Wilczek considera que ese nombre no permite transmitir realmente a la gente la magnitud de lo que ha logrado la humanidad. Le gusta llamarlo el «núcleo», lo asemeja a un cuerpo central de entendimiento del que podemos construir una comprensión más amplia.
Ciencia y filosofía juntas
Al final de su libro, Wilczek escribe sobre la «complementariedad», un concepto en física que se refiere a dos teorías aparentemente contrastantes, como las teorías de la luz de ondas y partículas, que pueden explicar por separado el mismo conjunto de fenómenos. Señala muchas teorías complementarias de la física a lo largo del libro y vincula la idea a la filosofía y las formas en las que aceptar visiones contrastantes del mundo puede ayudarnos a ampliar nuestra experiencia vital.
«Con el progreso, hemos llegado a considerar que las personas y las criaturas tienen un valor intrínseco y merecen un profundo respeto, al igual que nosotros. Cuando nos vemos a nosotros mismos como patrones en la materia, es natural que nuestro círculo de parentesco sea muy amplio», escribe Frank Wilczek.
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